新能源汽车火灾特点及处置对策研究

(整期优先)网络出版时间:2021-09-03
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新能源汽车火灾特点及处置对策研究

李程

广西壮族自治区消防救援总队

摘要:随着新能源汽车的迅速发展,新能源汽车起火事件也越来越多,为探寻新能源汽车火灾的防治措施和处置对策,研究人员对新能源汽车火灾进行了深入研究。研究人员先详细了解了新能源汽车火灾的主要特征,如处理难度大、燃烧速度快与灭火时间长等,再找出新能源汽车火灾的主要危害,并提出六项处理该类火灾的有效应对对策,如汽车火灾的预防、科学处置、应急处理、布置灭火点、优化灭火战略及改善防护手段等,从而高效处置新能源汽车火灾。

关键词:新能源汽车;火灾;科学处置

引言

随着社会经济的快速发展,人民群众的环保意识正在逐渐增强,传统汽车以化石燃料为动力,该类车辆正逐步被以太阳能、燃烧电池、锂电池、氢能源与混合动力源等能源为主的新能源汽车取代,特别是近几年以来,新能源汽车销量维持高增长,年上涨速率均达到近200%。新能源汽车在给人们带来极大方便、改善环境的同时,也出现了不同程度的安全问题,新能源汽车引发的火灾也严重威胁到人民群众的生命财产安全,消防救援人员需采用适宜的处置对策来改善当前状态。

1新能源汽车火灾的主要特征

1.1燃烧速度快。

若新能源汽车遭受撞击或火灾等事故,其内部电池易出现挤压、损坏、穿刺等不良状况,继而引发化合物泄漏、燃烧与爆炸等,在导电介质的带动与作用下,司乘人员可能产生触电情况。针对纯电动汽车而言,其内部的储电单元多使用锂电池,若该类电池的负极与空气接触后,极易产生剧烈的氧化作用,极大增加爆炸的概率,给救援人员的处理带来较大难度。

例如,在2021年5月21日广西壮族自治区百色市右江区百色学院澄碧湖校区一新能源小车在校内起火自燃,火势猛烈,3分钟内引燃附近停放的4辆新能源汽车,引发化合物泄漏和爆炸,燃烧速度极快、危险性极大。

1.2易发生爆炸

新能源汽车中的电池在产生燃烧迹象后,从火灾初期阶段到猛烈燃烧阶段仅需要几秒钟,在燃烧的过程中其火焰喷射距离能达到3米以上,在燃烧期间还会在周围形成大量喷溅物,该类喷溅物中含有烷烃、醚与烯烃等物质,带有极强的毒性、腐蚀性。比如,在当前的新能源汽车中的氢燃料电池,氢气储罐的压力会接近70兆帕,若出现损坏或车辆着火,极易造成物理或化学爆炸,给救援人员造成极大的安全威胁。

例如,在2020年4月8日广西壮族自治区柳州市鱼峰区某新能源汽车在行驶中发生自燃,并在瞬间发生爆炸,该车辆从冒烟到爆炸其整个用时仅为3秒钟。

1.3处置难度大

针对当前的新能源汽车来说,由于其内部管线较复杂、各项装置较多,极易产生安全事故,当其内部装置中的可燃物体处在燃烧状态时,其整体的温度会上升到近千摄氏度、火焰的持续性时间达90分钟,即使只是汽车的某一部位出现火灾,其也会以较快的速度蔓延到全车厢,若采用常规灭火器较难达到理想的灭火效果。

例如,在2020年2月28日珠海市香洲金鸡路一充电站内,一辆电动出租车充电时突然发生自燃,火势十分迅猛并伴有爆燃现象,明火被消防救援人员扑灭后,车内锂离子电池还存在放热反应,仍持续有白烟冒出,因而需要经过不断的灭火、冷却、检查、测试等多个环节,避免发生复燃,导致整个灭火过程持续了3个小时。

2新能源汽车火灾的危害

与普通汽车相比,新能源汽车的内部结构存在较大差异,其在出现火灾以后,会给自身及周围区域带来较大危害。

具体来看,一方面,当新能源汽车出现起火现象时,其内部电池在燃烧时会出现一定的化学反应,并释放出较多的有毒气体。同时,新能源汽车在起火以后,其内部的温度会快速升高,一般来讲,会在1分钟内上升到200摄氏度、3分钟后温度达到1000摄氏度左右。在发生火灾以后,基于新能源汽车内部电池的热辐射作用,其会将火势发展到其周围车辆中,使火灾火势迅速蔓延。

另一方面,由于新能源汽车的内部电池多使用锂电池,此类电池不仅带有起火燃烧特征,还会在发生燃烧时产生氢氟酸气体。氢氟酸气体的主要特征为在空气温度达到19摄氏度时就会生成白烟,该类白烟带有极强的毒性,会对人体健康造成较大影响。虽然新能源汽车在使用过程中带给人们诸多便利,但受其内部特性影响,在出现火灾后会对司乘和救援人员造成极大危险,因而要采用合理的措施来开展灭火活动,并适时缩减火灾带给人们的影响。

3新能源汽车火灾的有效处置对策

3.1有效预防火灾发生

一般来讲,受新能源汽车特性的影响,其在火灾发生后会引发极大危险,给救援工作带来较大难度,因此,新能源汽车的火灾预防工作,要从生产和使用两个方面入手。一方面,在新能源汽车采取有效的预防火灾措施,生产厂商要安装过电流类的保护装置,预设自动报警和灭火系统,实现系统自动监控电池运行情况,防止发生自燃现象;如出现自燃隐患,灭火系统应第一时间将电池组与车辆进行物理脱离,并进行灭火。在挑选新能源汽车内部的电线容量时,其数值要保持适中水准,内部材质应带有耐酸碱性、耐候与耐热等,要严格挑选其电缆外皮的材料,该类电缆需带有极强的防水性能,在电缆外皮的表面还应套置一层护套,利用该装置更好地完成固定工作,避免出现因相互碰撞而发生的危险。生产厂商还需挑选耐腐蚀性、耐候与耐压的胶管,将金属管线与金属夹子进行有效连接,并定期检测二者连接位置的质量,在车辆完成检测或出厂后还需开展耐撞击式试验。另一方面,在进行新能源车辆检修保养过程中,要加强电线故障的检查、检测,并及时检查发动机的周遭,不要将可燃物体放置在该类装置中,混合动力汽车在车辆行驶期间也要注意排气管与污染物的距离,降低其引发火灾的条件。

3.2做好灭火救援准备

与传统车辆相比,新能源汽车在电控、电机与电池上都存在较大差异,灭火救援人员需适时掌握该类车辆的断电方式与工作原理,针对新能源汽车较多的地区,消防救援队伍应加强对该领域的熟悉力度,全面了解相关车辆的动力类型、内部结构等,根据该类灾情设置出有效的应急处置措施,更好地做好灭火救援准备工作。同时还要在日常工作中不断细化处置程序,对相关汽车可能出现的安全事故实行实战的演练,并利用演练结果来逐步完善火灾处置规程。

3.3规范行动处置流程

一是灾情侦察。在接到火灾报警后,接警人员要及时询问事故的详细灾情信息,如事有无人员被困,故车辆的类型,灾害规模、地点和时间,周边情况,火势蔓延情况等,并携带相应的防护、破拆、救生、灭火等车辆装备和药剂,第一时间赶赴现场处置。若报警人员为车辆驾驶员,其应将汽车类型和起火前的汽车状态告知接警人员,并始终保持通信畅通,以便救援人员能及时全面了解最新的灾情近战。若火灾现场的规模较大,还应召集技术人员、救援专家等实行更为理想的协同处置。二是稳固断电。在行驶中的新能源汽车发生火灾时,消防人员可借助快速固定垫与紧急制动器等器材来对成车辆进行固定,并使用钥匙将已失去控制的车辆调整至关闭,采用电池组的分离阀门断开电源线,一般来讲,电源线会处在与驾驶者同侧的后备箱中,而分离阀门也会作用在后备箱内,当该汽车没有分离阀门时可借用绝缘手套来进行手动断电,并拔出动力控制器内的保险丝,依照具体的电池泄漏与起火情况来制定出更加适宜的处理方案。三是火灾扑救。当电池周围的绝缘保护较佳,且没有产生起火、泄漏等不良情况时,救援人员可将救援的重点放置到扑灭火势与营救被困人员身上,待安全救出被困人员后,要立即将车辆熄火并在等待5分钟后才实行灭火处置,适时消除高压系统内部的电能,若电池在该阶段产生起火现象,要利用二氧化碳、干粉或泡沫灭火剂来完成车辆灭火,有效消除因人员触电而出现的火势加剧现象,提升应急救援工作的安全性。

3.4强化处置行动安全

若新能源汽车出现火灾,其内部的锂电池受自身性质影响会出现极为迅猛的燃烧现象,极易在燃烧过程中释放有毒气体,并出现飞火、喷溅等情况,救援人员在处置火灾时要佩戴齐全个人防护装备,避免吸入有毒气体或遭受爆炸波的冲击等,在救火时应注意自身的救援位置,不可出现在火势燃烧的方向上。救援人员在赶到火灾现场时,要根据相关区域的具体情况来适时评估其产生的灾害规模,全面调查被困人员的位置、伤亡数量与具体情况等,在完成车辆观察后需明确行李箱、发动机室与车门的准确位置,有效增强救援工作的针对性。在开启电池壳以后,相关人员需保证新能源汽车中的内部电池仍处在串联模式,即使该阶段的变压线处在断开状态中,由于其内部电流与电压的数值相对较高,在开启电池壳时要及时佩戴绝缘手套。在整理电池组装置时要谨慎、小心,不要让电解液触碰到皮肤,若其进入到眼睛中要及时用清水进行清理并立即就医;若电解液触碰到皮肤,要借用干毛巾适时擦除电解液,并用肥皂水完成清洗工作。

3.5优化灭火行动策略

在开展新能源汽车灭火时,救援人员应根据该类汽车的内部性质及时优化自身的灭火战略,继而制定出更为合适的灭火方案。

首先,在新能源汽车产生火灾后,当救援人员赶到火灾现场时,首要任务为救出被困人员,并及时疏散火灾周围的人群,也就是说改进灭火效果的前提是将科学施救、救人第一当作该项工作的基本原则,从而降低因火灾而引发的损失。其次,若新能源汽车的火灾出现在人员车辆较复杂的地段或高速公路时,救援人员在进行灭火的过程中需与公安交警部门、公路管理部门等及时联系,并要求对应部门派遣专业人员来进行适宜的交通管制,在产生火灾的周围设计危险标识,利用不同形式的安全防护手段来进行多方协同作战,从而有效增强灭火工作的顺利性。最后,在处理完成与新能源汽车相关的火灾事故后,相关人员需细致且全面地检查火灾事故现场,并完成该现场的清理工作,与交警、火灾事故现场的车主完成项目移交工作。针对已经出现的破损电池,救援人员需提醒相关部门进行有效处理,找出该类电池合适的运转方式以避免事故车辆在后期静置或运转时出现复燃。在实行现场移交期间,相关人员应精准观测新能源汽车内部电池的具体情况,针对已经出现燃烧状况的电池组,要将其放置在露天处,其要与该区域的人员、物品保持一定的距离。

3.6改善安全防护手段

第一,救援人员在进行新能源汽车的灭火行动时要在日常工作中加强个人防护。比如,若火势不大,相关人员需对该装置实行断电处理,在完成断电程序后应适时查看该汽车的输出电压。一般来讲,新能源汽车工作期间的输出电压会在36V以上,其最高值会达到400V,而36V为人体承受的最高电压,因而在触碰电类装置时,要进行适宜的个人防护,继而有效避免各类安全事故的出现。在拆卸电池系统的过程中,相关人员应保证该类系统的完整度,不要用工具来切割供电高压线路,削减其带给人们的伤害。

第二,当电路起火以后,未完成断电程序的情况下,不可使用直流水枪直接扑救;新能源汽车中的动力电池则有所不同,在消灭此类火灾时不仅要应用水,还要采用较多的水。当火灾事故较小时,相关人员可采用ABC干粉或二氧化碳灭火器,运用该装置的主要原因为若直接将水倒在高电压中的输出电池中极易引发触电,且电池内的活泼金属在遭遇水以后会快速燃烧,不仅增加火势还有引起爆炸的可能。若火灾事故中的火势较大,救援人员可借助水,其用水量需控制在合理的范围中,有效保证动力电池在火灾内形态的完整度,切实维护灭火区域的安全,因此,救援人员应根据具体情况来执行对应的灭火措施。

4结论

综上所述,作为当前较流行的交通工具,新能源汽车的发展已得到社会各界的重视,针对其可能出现的安全问题,消防救援人员要采用科学的灭火措施,利用多项有效性手段来完成火势的控制,使新能源汽车产业获得持续性发展。

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